2019年～2023年防治水規(guī)劃

山西靈石國泰寶華煤業(yè)有限公司

中長期防治水規(guī)劃

（2019年一2023年）

山西靈石國泰寶華煤業(yè)有限公司

2019年1月5日

目錄

第一章前言..................................................1

第二章概況..................................................2

第三章地質(zhì)情況...............................................4

一、井田地層..............................................4

二、構(gòu)造...................................................8

三、巖漿巖................................................10

第四章水文地質(zhì)情況.......................................11

一、井田含水層............................................11

二、井田隔水層............................................12

三、礦井充水條件..........................................13

四、礦井水害的防治........................................28

五、煤礦水文地質(zhì)類型評(píng)價(jià)..................................30

六、礦井防治水分區(qū)論證....................................31

七、2019-2023年采掘計(jì)劃布置..............................31

八、礦井近期與中遠(yuǎn)期分別應(yīng)查明的水文地質(zhì)問題..............32

第五章礦井防治水技術(shù)路線與原則............................34

一、礦井防治水工作的基本原則..............................34

二、寶華煤業(yè)防治水工作的技術(shù)路線..........................34

第六章防治水技術(shù)與工程規(guī)劃................................36

一、主要水文地質(zhì)研究工作..................................36

二、水文地質(zhì)條件補(bǔ)充勘探..................................36

三、采煤工作面水害條件探查................................36

四、礦井水害治理工程......................................44

五、礦井防排水系統(tǒng)工程....................................44

六、礦井日常水文地質(zhì)工作要求..............................45

七、礦井防治水規(guī)劃........................................47

第七章物探部分............................................48

第八章結(jié)論與建議..........................................49

一、結(jié)論..................................................49

二、建議..................................................49

附表一2019年防治水工程及裝備計(jì)劃表......1

附表一2019年防治水工程及裝備計(jì)劃表......2

附表二2020年防治水工程及裝備計(jì)劃表......3

附表三2021年防治水工程及裝備計(jì)劃表......4

附表四2022年防治水工程及裝備計(jì)劃表......5

附表五2023年防治水工程及裝備計(jì)劃表......6

第一章前言

山西靈石國泰寶華煤業(yè)有限公司位于靈石縣，行政區(qū)劃屬王禹鄉(xiāng)管轄。

根據(jù)山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領(lǐng)導(dǎo)組晉煤重組辦發(fā)[2009]64號(hào)文件《關(guān)于晉

中市靈石縣煤礦企業(yè)兼并重組整合方案（部分）的批復(fù)》，以山西靈石國泰能源有限公司為主

體企業(yè)，兼并重組山西靈石寶華煤業(yè)有限公司、山西靈石竦泉原煤業(yè)有限公司、山西大勝煤業(yè)

有限公司、山西靈石聯(lián)豐煤業(yè)有限公司，兼并重組后稱山西靈石國泰寶華煤業(yè)有限公司。山西

省國土資源廳2009年12月15日為該礦頒發(fā)的采礦許可證證號(hào)為C1400002009121220051025

號(hào)，批準(zhǔn)開采2-11號(hào)煤層，井田面積19.3757km?,生產(chǎn)規(guī)模為600kt/a。

礦井于2011年4月15日開工建設(shè)；2014年8月6日進(jìn)入聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)；2015年4月7日

完成項(xiàng)目竣工驗(yàn)收；2015年8月17日取得安全生產(chǎn)許可證。

山西靈石國泰寶華煤業(yè)有限公司委托晉中市煤田地質(zhì)隊(duì)編制《山西靈石國泰寶華煤業(yè)有限

公司生產(chǎn)礦井地質(zhì)報(bào)告》.，委托陜西地寶能有有限公司編制《山西靈石國泰寶華煤業(yè)有限公

司礦井水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告》、《山西靈石國泰寶華煤業(yè)有限公司礦井水文地質(zhì)補(bǔ)充勘探報(bào)

告》，編制《山西靈石國泰寶華煤業(yè)有限公司礦井防治水分區(qū)論證報(bào)告（修編）》，委托中國煤

炭地質(zhì)總局華盛水文地質(zhì)勘察工程公司編制《山西靈石國泰寶華煤業(yè)有限公司礦井水患補(bǔ)充調(diào)

查報(bào)告》，委托中國煤炭地質(zhì)總局一七三勘探隊(duì)編制《山西靈石國泰寶華煤業(yè)有限公司煤礦隱

蔽致災(zāi)因素普查報(bào)告》。

做好礦井防治水工作是寶華礦今后安全工作的重中之重。研究和評(píng)價(jià)礦井開采水文地質(zhì)

條件，分析開采受水害威脅程度，提出針對(duì)性的防治水工作內(nèi)容，指導(dǎo)礦井科學(xué)的、有序的做

好防治水工作，確保礦井安全生產(chǎn)。

本規(guī)劃是在收集井田已有地質(zhì)和水文地質(zhì)資料，分析礦井水文地質(zhì)條件和存在的水文地

質(zhì)問題的基礎(chǔ)上，針對(duì)寶華煤礦的水文地質(zhì)特征，結(jié)合礦井采掘規(guī)劃提出的。規(guī)劃的主要內(nèi)容

包括：

1、寶華煤礦礦井防治水技術(shù)；

2、礦井水文地質(zhì)補(bǔ)充勘探；

3、礦井防治水專項(xiàng)；

4、采煤工作面水害條件探查；

5、礦井水害治理工程；

1

第二章概況

國泰寶華煤業(yè)井田位于山西省靈石縣王禹鄉(xiāng)后溝村，距縣城30km,行政區(qū)劃隸屬靈石縣

王禹鄉(xiāng)管轄。其地理坐標(biāo)為：

北緯：36°42'31"—36°47701",

東經(jīng):111°32'43"—111°35'37"。

其井田北部以界頭、原西溝、秋泉北0.7km為界，南到槐樹窟；西以界頭、棗搬場塔、北

掌、槐樹窟為界，東至由北向南依次排列的秋泉、黃原上、王禹鄉(xiāng)、回祖一線。依據(jù)山西省國

土資源廳2009年12月30日頒發(fā)的C1400002009121220051025號(hào)《采礦許可證》，批準(zhǔn)國泰寶

華煤業(yè)開采2號(hào)一11號(hào)煤層，其井田范圍由下列22個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)連線圈定而成（1980西安坐標(biāo)系）:

井田范圍表

1954年北京坐標(biāo)系（3'帶）1980年西安坐標(biāo)系（3'帶）

點(diǎn)號(hào)X坐標(biāo)Y坐標(biāo)點(diǎn)號(hào)X坐標(biāo)Y坐標(biāo)

140727003754868014072651.1737548610.90

240727003755000024072651.1737549930.90

340724003755060034072351.1837550530.90

440713003755175044071251.1837552930.90

540713003755300054071251.1837552930.90

640701003755300064070051.1837552930.90

740701803755231074070131.1837552240.90

840700003755140084069951.1837551330.90

940693003755110094069251.1837551030.90

10406730037551050104067251.1837550980.91

11406610037551222114066051.1837551152.91

12406560737551233124065558.1837551163.91

13406504637551574134064997.1837551504.91

14406440037551950144064351.1837551880.91

15406440037551150154064351.1837551080.91

16406730037549590164067251.1837549520.91

17406770037549590174067651.1837549520.91

18406862037549000184068571.1837548930.91

19406860037547920194068551.1837547850.91

20407000037547680204069951.1737547610.91

21407100037547680214070951.1737547610.90

22407100037548680224070951.1737548610.90

井田南北長8.32km,東西寬5.32km,面積19.3757km批準(zhǔn)開采深度1069.94m—649.94m。

國泰寶華煤業(yè)東部有南同蒲鐵路、大運(yùn)二級(jí)公路、大運(yùn)高速公路通過，距南同蒲鐵路靈石

煤炭集運(yùn)站29km、距大運(yùn)二級(jí)公路15km,距大運(yùn)高速公路仁義出入口約22km。礦區(qū)與上述鐵

2

路、公路有靈（石）-王（禹）鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路相連，柏油路面，由南同蒲鐵路靈石站與全國鐵路網(wǎng)

相接，由大運(yùn)高速仁義出入口與全國高速公路網(wǎng)相接，交通較便利。

國泰寶華煤業(yè)井田地處呂梁山與霍山之間黃土基巖淺切割中低山區(qū)，區(qū)內(nèi)溝谷較為發(fā)育,

侵蝕強(qiáng)烈，黃土覆蓋較廣，井田內(nèi)地勢總體東西高中間低，最高點(diǎn)位于井田中偏北部的山梁上，

海拔1141.7m,最低點(diǎn)位于井田南部溝谷中，海拔860m,最大相對(duì)高差約281.7m。

國泰寶華煤業(yè)井田屬汾河水系，汾河支流回祖河由西北向東南流經(jīng)本井田，屬季節(jié)性河流,

雨季流量較大，平時(shí)流量甚微，甚至干涸。此外，汾河另一支流龍闊河由西北向東南從井田西

部邊界外通過，亦為季節(jié)性河流。井田內(nèi)溝谷多為“V”字型黃土沖溝，一般無水，雨季溝谷

可有溪水，大多分別向東、西注入回祖河及龍闊河，在井田東部處沿溝谷排除井田，最終向東

南匯入汾河。

本區(qū)位于暖溫帶季風(fēng)區(qū)，屬大陸性半干旱氣候，據(jù)靈石氣象局資料統(tǒng)計(jì)表明：年平均氣溫

10.9℃,極端最高氣溫38。＜3,極端最低氣溫年平均降水量571.85mm,最大降水量為

648.80mm，最小降水量為273.50mm，降水多集中在6、7、8、9四個(gè)月，年最大蒸發(fā)量為2285.1mm,

年平均濕度6.55—9.15mbar,最低Imbar。封凍期為每年10月下旬至次年三月上旬，最大凍

土深度0.93m。年平均初霜期為10月上旬，終霜期為次年4月中旬，年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，

每年春、秋、冬三季多西北偏西風(fēng)，夏季多東風(fēng)，一般風(fēng)力3-4級(jí)。

3

第三章地質(zhì)情況

國泰寶華煤業(yè)位于霍西煤田，處于晉中煤炭國家規(guī)劃礦區(qū)西南部。區(qū)域地層由老到新，主

要有古生界(奧陶系、石炭系、二疊系)、中生界(三疊系)、新生界(上第三系、第四系),

(詳見區(qū)域地層簡表3T)。

區(qū)域地層簡表表3-1

地層系統(tǒng)厚度(m)

特征

界系統(tǒng)組最小-最大

全新統(tǒng)

5-42粉砂、亞砂土、亞粘土，分布在河流I級(jí)階地上。

(Q.)

馬蘭組

3-60灰黃色亞砂土，垂直節(jié)理發(fā)育，形成黃土地貌

第四(Q3)

系(Q)離石組

更新統(tǒng)30-50灰黃色亞粘土，亞砂土，形成陡立的黃土溝谷。

新(Q2)

生泥河灣組

51-116黃色砂層及灰綠色亞粘土、亞砂土

界(Q1)

靜樂組

24-15降紫紅色粘土，夾鈣質(zhì)結(jié)核。

第三上新統(tǒng)(N2)

系(N)(N2)保德組

14-60礫石及黃紅色砂質(zhì)粘土。

(N?)

上石盒子

上統(tǒng)(Pz)245-548分三段，上、中灰紫色為主，下灰綠為主。

組(P2s)

下石盒子

二疊90-160分二段、灰綠色長石砂巖為主，植物化石豐富。

組(P1X)

系(P)

下統(tǒng)(Pl)灰黑色、深灰色砂巖，砂質(zhì)泥巖及粉砂巖、煤組

山西組

23-54成，含煤1上、1、2、3,2號(hào)煤在南部分為2號(hào)

(P1S)

及2f號(hào)。

深灰色泥巖，砂質(zhì)泥巖，砂巖及3-4層石灰?guī)r及

太原組

上統(tǒng)(C3)60-130煤，含煤4、5上、5、6、7上、8、8、、9、10、

古Ct)

石炭1L

生

系(C)灰-深灰色砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、灰?guī)r及薄層煤

界本溪組

中統(tǒng)(Cz)3-19組成。底部含鋁土巖及山西式鐵礦，白云質(zhì)灰?guī)r

(Cb)

2組成。

峰峰組

100-239深灰色石灰?guī)r及石膏、白云質(zhì)灰?guī)r組成。

(02f)

上馬家溝

奧陶中統(tǒng)150-310深灰色角礫狀，豹皮狀石灰?guī)r。

組(0s)

系(0)2

下馬家溝

83-156深灰色中厚層狀石灰?guī)r

組(0zX)

下統(tǒng)(0J75-154厚層狀泥質(zhì)白云巖

一、井田地層

井田內(nèi)地層由老到新依次為奧陶系中統(tǒng)峰峰組，石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組，二疊系

下統(tǒng)山西組、下石盒子組和上統(tǒng)上石盒子組及第四系。井田多黃土覆蓋，山坡及溝谷有下石盒

子組、山西組、太原組地層出露，現(xiàn)結(jié)合鉆孔和區(qū)域資料自下而上分述如下：

4

1、奧陶系中統(tǒng)峰峰組（0』）

本組在井田內(nèi)沒有出露，為含煤地層基底，厚度100m左右，與下伏地層上馬家溝組為整

合接觸，由灰色、深灰色厚層狀石灰?guī)r夾薄層泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r組成，中部夾白云質(zhì)灰?guī)r、角

礫狀泥灰?guī)r，下部有石膏層。

2、石炭系中統(tǒng)本溪組（C/b）

與下伏峰峰組呈平行不整合接觸，為一套海陸交互相沉積建造，主要由淺灰色含鋁泥巖、

鋁質(zhì)泥巖、深灰色泥巖組成，局部夾砂質(zhì)泥巖、石灰?guī)r，底部常具一薄層鐵質(zhì)泥巖，含黃鐵礦，

菱鐵礦結(jié)核或透鏡體，不穩(wěn)定，即“山西式”鐵礦。本組厚度4.67—23.09m,平均10.63m。

3、石炭系上統(tǒng)太原組（Cst）

為井田主要含煤地層之一，屬海陸交互相碎屑巖和碳酸鹽巖建造，以凡砂巖為底連續(xù)沉

積于本溪組之上，本組厚88.79—120.68m,平均厚113.72m。巖性主要由灰黑色泥巖、深灰一

灰黑色粉砂巖、灰白一深灰色砂巖、深灰色石灰?guī)r及煤層組等成。含煤12層，自上而下為4

號(hào)、4下號(hào)、5號(hào)、6號(hào)、7號(hào)、7下號(hào)、8號(hào)、9號(hào)、10號(hào)、10下號(hào)、11號(hào)及12號(hào)，其中10號(hào)

煤層為大部可采煤層，9號(hào)煤層為局部可采煤層，其余為不可采煤層，含石灰?guī)r3層，即見、

%、K”，均穩(wěn)定，具各種層理類型，下部泥巖中富含黃鐵礦結(jié)核，動(dòng)植物化石豐富。依沉積物

特征及組合可分為6個(gè)旋回，各旋回均以充填層序?yàn)橹鳎穸炔淮螅摻M據(jù)巖性、化石組合及

區(qū)域?qū)Ρ?，自下而上可分三段，分述如下?/p>

（1）第一段（及底一及底）

厚10.16—45.83m,平均厚39.57m,主要由深灰一灰黑色泥巖、鋁土泥巖、炭質(zhì)泥巖、

煤及灰一深灰色砂巖、粉砂巖組成，泥巖中含黃鐵礦結(jié)核，具水平紋理。含12號(hào)、11號(hào)、10

下號(hào)、10號(hào)、9號(hào)煤層，其中10號(hào)煤層為大部可采煤層，9號(hào)煤層為局部可采煤層，其余均為

不可采煤層。自下而上為：

K,砂巖：灰白色粗粒長石石英砂巖，分選較好，硅質(zhì)膠結(jié)，局部夾有砂質(zhì)泥巖，井田范

圍該砂巖不穩(wěn)定，常相變?yōu)榛疑凵皫r，厚度0T7.49m,一般2.94m左右。

12號(hào)煤層：黑色，層狀構(gòu)造，層位穩(wěn)定，為不可采煤層。

泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及細(xì)粒砂巖：下部為黑色泥巖，中部為深灰色細(xì)砂巖、粉砂巖和

砂質(zhì)泥巖，上部為黑色泥巖，其中泥巖中含植物化石碎片。

11號(hào)煤層：黑色層狀，為不可采煤層。

泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及砂巖：下部為黑色泥巖和砂質(zhì)泥巖，上部為灰色、深灰色砂質(zhì)

5

泥巖、粉砂巖及中細(xì)粒砂巖，局部夾薄層泥巖，泥巖中含有植物化石。

10下號(hào)煤層：黑色層狀，為不可采煤層。

泥巖：黑色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，含有植物化石。

10號(hào)煤層：俗稱大炭，黑色層狀構(gòu)造，玻璃及油脂光澤，成分以亮煤為主，暗煤次之。

煤層厚0-2.15m,平均0.99m,是井田內(nèi)較穩(wěn)定大部可采煤層。

泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及砂巖：下部為黑色泥巖和深灰色砂質(zhì)泥巖及粉砂巖，上部為深

灰色砂質(zhì)泥巖，偶夾薄層細(xì)粒砂巖，含植物化石。

9號(hào)煤層：俗稱毛四尺，黑色層狀構(gòu)造，色澤暗淡，半暗型，煤層一般為單層結(jié)構(gòu)，煤層

厚0-2.45m,平均0.56m,為不穩(wěn)定局部可采煤層。

(2)第二段(兒底一凡頂)

厚18.95—36.65m,平均厚28.10m,主要由深灰一灰黑色泥巖、鋁土泥巖、砂質(zhì)泥巖、

砂巖、粉砂巖、煤及灰一深灰色灰?guī)r組成，含煤1一3層，即8號(hào)、7號(hào)、7下號(hào)，均為不可采

煤層。自下而上為：

及灰?guī)r：位于9號(hào)煤層之上，為該煤層的直接頂板，巖性為灰色厚層致密石灰?guī)r，塊狀

構(gòu)造，裂隙較發(fā)育，含燧石條帶及結(jié)核，厚度較大，一般為L83-9.76m,平均為6.11m。

泥巖和砂質(zhì)泥巖：下部為深灰色砂質(zhì)泥巖，上部為黑色泥巖，含植物碎屑化石，中部偶

夾薄層狀細(xì)粒砂巖。

8號(hào)煤層：俗稱銅二尺，黑色，層狀，一般厚0.36m,為不可采煤層。

及灰?guī)r：位于8號(hào)煤層之上，巖性為灰色厚層致密含泥質(zhì)石灰?guī)r，塊狀構(gòu)造，裂隙較發(fā)

育，含燧石條帶及結(jié)核，含生物40-50%,其中有柱纖結(jié)構(gòu)的腕足類碎片及單晶結(jié)構(gòu)的海百合

等。生物碎片分布均勻，碎屑間以泥晶方解石為主，并含少量氧化鐵。厚度較大，一般為

2.82-10.40m,平均為6.28m。

泥巖、鋁土巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及細(xì)粒砂巖：下部為灰色一深灰色粉砂巖及細(xì)粒砂巖,

中部夾薄層狀灰色砂質(zhì)泥巖，上部為黑色薄層狀泥巖及鋁土巖。

7下號(hào)煤層：黑色，薄層狀，一般厚0.15m,為不可采煤層。

泥巖和砂質(zhì)泥巖：下部為黑色薄層狀泥巖，含生物碎屑化石，上部為深灰色砂質(zhì)泥巖，

中部偶夾薄層狀灰白色細(xì)粒砂巖，其成分以石英為主。

7號(hào)煤層及泥巖：上部為灰黑色泥巖，下部為7號(hào)煤層，7號(hào)煤層厚度一般為0.34m,屬不

可采煤層。

6

K,灰?guī)r：呈深灰色厚層狀，泥晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，致密堅(jiān)硬，含泥質(zhì)帶及燧石結(jié)核，裂

隙相對(duì)發(fā)育，被方解石脈充填。厚度較大，一般L51-10.60m,平均為5.65m。生物碎屑含量

大于50%,其中最多的是隱粒結(jié)構(gòu)的蜓類及柱纖結(jié)構(gòu)的腕足類碎片，次有單晶結(jié)構(gòu)的海百合、

腹足類等。生物碎屑分布均勻，碎屑間有泥晶方解石。

（3）第三段（七頂一3底）

厚39.46—53.45m,平均厚46.05m,主要由深灰一灰黑色泥巖、炭質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、

砂巖、粉砂巖、煤層組成，含煤1—4層，即6號(hào)、5號(hào)、4下號(hào)、4號(hào)，均為不可采煤層。自

下而上為：

砂質(zhì)泥巖：呈深灰色，層狀，局部夾薄層泥巖和細(xì)粒砂巖。

6號(hào)煤層：黑色，薄層狀，半光亮型，一般厚0.13m,為不可采煤層。

砂質(zhì)泥巖、泥巖：下部為黑色泥巖，呈深灰色，層狀，含黃鐵礦，頁理發(fā)育，含有植物化

石，上部為深灰色砂質(zhì)泥巖，局部夾薄層粉砂巖和細(xì)粒砂巖。

5號(hào)煤層及泥巖：下部為5號(hào)煤層，俗稱灰三尺，黑色，層狀，結(jié)構(gòu)簡單，一般厚0.46m,

為不可采煤層。上部為灰黑色薄層狀泥巖，含植物化石。

4下號(hào)煤層：黑色，具玻璃光澤，條帶狀構(gòu)造，半暗型，一般厚0.36m,為不可采煤層。

泥巖：黑色，薄層狀，含生物碎屑化石。

4號(hào)煤層及泥巖：下部為4號(hào)煤層，谷稱灰四尺，呈黑色層狀，結(jié)構(gòu)簡單，不含夾砰，以

亮煤及暗煤為主，一般厚度為0.51m,為不穩(wěn)定不可采煤層。上部為黑色薄層狀泥巖，含植物

化石。

4、二疊系下統(tǒng)山西組（Pc）

為井田的主要含煤地層之一，連續(xù)沉積于太原組之上。巖性為灰白色一中細(xì)粒砂巖、灰黑

色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤。底部以一層灰白色中細(xì)砂巖（KT）與太原組分界，頂部以KB

砂巖的底界與下石盒子組分界。本組共含煤1層，即2號(hào)煤層，為局部可采煤層。本組厚

55.65-57.30m,平均56.48m。自下而上為：

除砂巖：巖性為灰白色、風(fēng)化后呈灰黃色、層狀中細(xì)粒長石石英砂巖，局部缺失或相變?yōu)?/p>

粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，主要成分以石英為主，次有長石及白云母，膠結(jié)物為鐵質(zhì)，另有少量暗色

礦物及泥質(zhì)包裹體，常具交錯(cuò)層理及鐵質(zhì)氧化圈。厚0.86-8.70m,平均4.69m。

砂質(zhì)泥巖、泥巖及細(xì)粒砂巖：下部為灰黑色泥巖和灰色細(xì)砂巖，上部為灰黑色泥巖、深

灰色砂質(zhì)泥巖及灰色薄層狀細(xì)砂巖。

7

2號(hào)煤層及砂質(zhì)泥巖：下部為2號(hào)煤層，俗稱“明四尺”，黑色，厚層塊狀，因其含硫分

及灰分較低，故有香煤之稱，一般厚0.71m,為局部可采煤層。上部為深灰色層狀砂質(zhì)泥巖。

5、二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P.x）

連續(xù)沉積于下伏山西組之上，由灰綠、黃綠色砂巖及粉砂巖，間夾灰、黃綠、局部為紫紅

色砂質(zhì)泥巖組成，為一套陸相沉積的陸源碎屑物地層，底部以KB砂巖與山西組分界。根據(jù)本

次勘探成果，本組最大殘留厚度23.50m。

6、上第三系上新統(tǒng)（N2）

井田部分溝谷中有出露，巖性為上新統(tǒng)棕紅色粘土、亞粘土層，夾有數(shù)層鈣質(zhì)結(jié)核層，底

部有礫石層，厚度0T5m。

7、第四系中更新統(tǒng)（Q?）

井田內(nèi)廣泛出露。巖性為紅黃色、黃褐色亞砂土、亞粘土、砂礫層、含鈣質(zhì)結(jié)核，厚度0?

100.00m,與下伏地層呈角度不整合接觸。

8、第四系上更新統(tǒng)（QD

溝谷之中出露。巖性為灰黃色亞砂土、亞粘土、砂土層，厚度0?20.00m,與下伏地層呈

角度不整合接觸。

9、第四系全新統(tǒng)（QJ

分布于井田溝谷之中。為現(xiàn)代沖洪積物組成，巖性為黃色亞砂土、亞粘土、砂、礫石等，

厚度0?10.00m,與下伏地層呈角度不整合接觸。

二、構(gòu)造

國泰寶華煤業(yè)位于呂梁山塊隆與晉中新裂陷的接觸部位，區(qū)域構(gòu)造形態(tài)為呂梁山背斜、

霍西向斜，其位于區(qū)域構(gòu)造次級(jí)構(gòu)造單元為靈石富家灘復(fù)背斜的北西翼。受區(qū)域構(gòu)造影響，井

田總體為較寬緩的褶曲構(gòu)造，向、背斜相間排列，井田內(nèi)共發(fā)現(xiàn)褶曲17條，地層平緩，傾角

2°?9°,局部較陡達(dá)14°,斷裂構(gòu)造不甚發(fā)育，共發(fā)現(xiàn)23條正斷層（其中落差大于5m的4

條），發(fā)現(xiàn)陷落柱40個(gè)（見構(gòu)造綱要圖3-1）?，F(xiàn)將井田內(nèi)的褶曲、斷層（落差大于等于5m的

斷層）和陷落柱分別敘述如下：

1、褶曲

l）Si向斜：位于井田西部，軸向近南北，延伸長度約2420m,兩翼基本對(duì)稱，地層寬緩，

傾角2°-5°。

2）S2背斜：位于井田西部、Si向斜東側(cè)，軸向NW—SW,延伸長度約2270m,兩翼基本對(duì)

8

稱，地層寬緩，地層傾角2°?6。。

3)S：,向斜：位于井田中北部、園背斜東側(cè)，與其平行展布，軸向NW,延伸長度約3445m,

兩翼基本對(duì)稱，地層寬緩，地層傾角3°?9°。

4)S”背斜：位于井田北部、S3向斜東側(cè)，軸向由SN?NW,延伸長度約1700m,兩翼基本

對(duì)稱，地層傾角3°?6°。

5)Ss向斜：位于井田北部、S”背斜東側(cè)，軸向NW,延伸長度約1785m,兩翼基本對(duì)稱，

地層傾角2°?6°o

6)Se向斜：位于井田中部，軸向NE,延伸長度約1220m。兩翼較寬緩，地層傾角4°?9°。

7)S,背斜：位于井田中部，軸向由南北轉(zhuǎn)東西，延伸長度約5070m,兩翼基本對(duì)稱，地

層傾角2°?14°o

8)SB向斜：位于井田中偏東部、8背斜東側(cè)，與其并行排列，軸向近南北，延伸長度約

2060m,兩翼基本對(duì)稱，地層較寬緩，地層傾角3°?8°。

9)S,背斜：位于井田東北部、S,向斜東側(cè)，軸向NE—SE,延伸長度約1690m,兩翼基本

對(duì)稱，地層寬緩，地層傾角2°?6°。

10)Su,背斜：位于井田東北部，軸向近東西，延伸長度約1480m,兩翼基本對(duì)稱，地層寬

緩，地層傾角2°?7°。

11)S”向斜：位于井田東北部、Su,背斜南部，與其大致平行排列，軸向NE,延伸長度約

820m,兩翼基本對(duì)稱，地層較寬緩，地層傾角4°~10°o

12)Siz背斜：位于井田東北部、S”向斜南部，軸向NE,與其平行排列，延伸長度約440m,

兩翼基本對(duì)稱，地層較寬緩，地層傾角4°~10°o

13)S*向斜：位于井田東部，軸向NW,延伸長度約680m,兩翼基本對(duì)稱，地層較寬緩，

地層傾角5°?9°。

14)S”向斜：位于井田南部，軸向NW,延伸長度約1230m,兩翼基本對(duì)稱，地層寬緩，

地層傾角2°?4°。

15)SQ背斜：位于井田南部、Su向斜南部，軸向NW,延伸長度約1065m,地層傾角2°?

14°o

16)Sa向斜：位于井田南部、SB背斜南部，與其平行排列，軸向NW,延伸長度約950m。

兩翼基本對(duì)稱，地層傾角10。~14°o

17)S"背斜：位于井田南部、SK向斜南部，與其平行排列，軸向NW,延伸長度約950m。

9

兩翼基本對(duì)稱，地層傾角10°?14°。

2、斷層

1)R正斷層：位于井田西部邊界附近，斷層走向近SN,傾向E,傾角為80°,從北部延

入井田內(nèi)，在井田內(nèi)延伸長度約4377m,落差40m。

2)F2正斷層：位于井田東北部邊界附近，斷層走向近NW,傾向SW,傾角為80°,從南

部延入井田內(nèi)，在井田內(nèi)延伸長度約734m,落差10mo

3)F3正斷層：位于井田南部，斷層走向近NE,傾向SE,傾角為80°,從東部延入井田

內(nèi)，在井田內(nèi)延伸長度約758m,落差40m。

4)Fi正斷層：位于井田北部，205鉆孔西部，斷層走向近NW,傾向NE,傾角為80°,

在井田內(nèi)延伸長度約147m,落差I(lǐng)L4m。

3、陷落柱

根據(jù)井下揭露，井田范圍內(nèi)目前共發(fā)現(xiàn)陷落柱40個(gè)，均位于井田西北部。其規(guī)模大部均

較小，最大的X”，長軸158m,短軸91m,最小的為X1和X：g,長軸為11m,短軸為10m。陷落

柱形態(tài)基本上為橢圓型和近圓形，陷落柱內(nèi)巖石雜亂無章，但膠結(jié)致密，目前未發(fā)現(xiàn)導(dǎo)水現(xiàn)象。

三、巖漿巖

根據(jù)井田地表出露情況和鉆孔及礦井揭露資料，井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖漿巖侵入現(xiàn)象。

10

第四章水文地質(zhì)情況

一、井田含水層

井田含水層自下而上有奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層、石炭系上統(tǒng)太原組碎屑巖類夾

石灰?guī)r巖溶裂隙含水層、二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層、下石盒子組砂巖裂隙含水層組及

風(fēng)化裂隙含水層、第四系孔隙含水層。

1、奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層

主要為奧陶系上馬家溝組、峰峰組灰?guī)r，是含煤地層之基底，埋于井田深部，巖性為海相

厚層狀石灰?guī)r，主要成分為碳酸鈣，因其易被水所侵蝕溶解而形成溶洞。上馬家溝組中、上部

巖溶發(fā)育，可見巖溶灰?guī)r。據(jù)2010年山西地寶能源有限公司勘探施工的S504號(hào)水文孔，該水

文孔孔口標(biāo)高為945.87m,終孔層位（）2m,奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層沖洗液消耗量在

0.75m7h-4m3/h,據(jù)觀測結(jié)果靜止水位標(biāo)高635.22m,水質(zhì)類型為HC0?SO??Cl-Ca+?Mg”

型。本次收集到2009年10月靈石縣鑿井在井田東北部的施工的后溝深井資料，井口標(biāo)高為

975.00m,終孔深度530.00m,涌水量480m；7d,靜水位標(biāo)高537.5m。

另據(jù)鄰近的亨元順煤業(yè)井田中部槐樹原村西水源井（井口坐標(biāo)X=4074391.20

Y=19550623.90西安80坐標(biāo)）資料，奧灰水位埋深為446.10m,水位標(biāo)高為552.30m,水質(zhì)類

型為HCO?SO；2-Cl-Ca.?Mg”型。

井田內(nèi)的S504號(hào)水文孔與本次收集到的后溝深井資料相比，奧灰水位標(biāo)高相差較大，可

能是由于S504號(hào)水文孔對(duì)奧陶系中統(tǒng)馬家溝組進(jìn)行的抽水試驗(yàn)，原始資料不合格，故利用本

次收集到的井田內(nèi)的后溝深井和鄰近的亨元順煤業(yè)井田中部槐樹原村西水源井結(jié)合區(qū)域水文

資料推斷本井田奧灰水水位標(biāo)高在520-547m間，奧灰水流向自西北流向東南。

2、石炭系上統(tǒng)太原組碎屑巖類夾石灰?guī)r巖溶裂隙含水層

為巖溶裂隙含水層，該組地層井田內(nèi)厚度約113.72m,除砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖外，有3

層發(fā)育良好且易被水溶解的海相石灰?guī)r（&、&、K.），總厚度約18.04m,為本組的主要含水層，

據(jù)以往勘探施工的S504號(hào)水文孔，其沖洗液消耗量在0.0067m7h-4m7h,單位涌水量為

0.000291L/S-m,滲透系數(shù)0.000526m/d,靜止水位標(biāo)高871.61m,水質(zhì)類型為

HC031?SO；2?Cl'-Ca2+?Mg2+?K,+Na'型。另據(jù)位于井田北部的亨元順煤業(yè)井田內(nèi)的ZK4-5號(hào)水

文孔資料，其沖洗液消耗量在0.01m7h-0.03m3/h,巖溶裂隙發(fā)育差，單位涌水量為

0.0551L/s.m,滲透系數(shù)0.022m/d,靜止水位標(biāo)高883.85m,水質(zhì)類型為

依03。0^^^>71/；1+岫'型，總硬度405.60184出心7.73,故該含水層屬弱富水性含水層。

11

3、二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層

為碎屑巖裂隙含水層組，含水層主要由中、細(xì)粒砂巖組成，含水空間以構(gòu)造裂隙為主，厚

度變化較大，以往鉆進(jìn)過程中鉆孔未發(fā)現(xiàn)有明顯的漏失現(xiàn)象。區(qū)內(nèi)二疊系下統(tǒng)山西組地層沉積

不全，大部剝蝕，大多位于侵蝕基準(zhǔn)面以上。由于部分山西組出露在山梁、山坡及溝谷兩側(cè)，

成為相互獨(dú)立的含水體，富水性弱。

4、下石盒子組砂巖裂隙含水層組及風(fēng)化裂隙含水層

在井田內(nèi)埋藏淺，以中粗粒砂巖為主，風(fēng)化裂隙較發(fā)育，含水空間以砂巖裂隙為主，其次

地表基巖風(fēng)化裂隙含水，容易接受大氣降水的補(bǔ)給，局形成強(qiáng)富水區(qū)，但受季節(jié)控制，雨季補(bǔ)

給充分時(shí)，富水性強(qiáng)，旱季補(bǔ)給受限時(shí)富水性弱。

5、第四系孔隙含水層

井田內(nèi)廣泛分布，是本區(qū)淺層水的主要源地，據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，水面埋藏深度為0.5-3.0m,

補(bǔ)給來源主要為大氣降水及支流的地表水，單位涌水量0.17L/s.m,受季節(jié)影響較大，屬弱一

中等富水含水層。為當(dāng)?shù)卮迕裰匾纳詈娃r(nóng)用水源。

二、井田隔水層

井田內(nèi)的隔水層主要為第四系上更新統(tǒng)亞粘土隔水層、石炭系太原組和二疊系山西組及下

石盒子組層間隔水層組以及中石炭統(tǒng)本溪組泥巖隔水層。

1、第四系上更新統(tǒng)亞粘土隔水層

上更新統(tǒng)淺紅色亞粘土含大量鈣質(zhì)結(jié)核，覆蓋于各含水層之上，使大氣降水不能直接滲補(bǔ)

給地下水。

2、石炭系太原組和二疊系山西組及下石盒子組層間隔水層組

井田內(nèi)各含水層之間的泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖等成為各含水層間的主要隔水層，但由于

采空塌陷的影響而產(chǎn)生垂直裂隙，成為各含水層間的水力聯(lián)系通道。

3、中石炭統(tǒng)本溪組泥巖隔水層

含煤地層底部的本溪組厚4.67-23.09m,平均10.63m,巖性由鋁土質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘

土巖組成，巖性致密、細(xì)膩，隔水性能好，為井田及區(qū)域內(nèi)含煤地層與奧灰水間良好的隔水層。

上述隔水層在區(qū)內(nèi)分布較穩(wěn)定，厚度變化相對(duì)較小，具有一定的隔水性。但應(yīng)該指出，

隔水層的隔水性是相對(duì)的，是受一定條件影響的，如它在受到較大斷層、陷落柱及礦坑頂板冒

裂帶等特殊情況影響條件下，就會(huì)不同程度的失去其隔水作用，而且它在風(fēng)化程度較高的基巖

風(fēng)化帶中是不存在的。

12

三、礦井充水條件

1,充水水源

本井田奧灰水水位標(biāo)高在520-547m間，而10號(hào)煤層底板最低標(biāo)高為675m,遠(yuǎn)高于奧灰

水水位標(biāo)高，因此奧灰水對(duì)井田內(nèi)9、10煤層的開采無影響。故該井田充水水源主要為地表水

體、大氣降水、含水層水、采空及采空破壞區(qū)積水，現(xiàn)將其分別敘述如下：

(D大氣降水、地表水對(duì)煤層開采的影響

井田屬低山地貌，井田內(nèi)溝谷切割深、坡度大、地形較為復(fù)雜，在井田北部主要出露二疊

系上、下石盒子組地層，南部被第四系黃土覆蓋，煤層北部埋深較南部淺，沒有煤層出露地表。

①大氣降水對(duì)煤層開采的影響

本區(qū)位于暖溫帶季風(fēng)區(qū)，屬大陸性半干旱氣候，年平均降水量571.85mm,最大降水量為

648.80mm,最小降水量為273.50mm，降水多集中在6、7、8、9四個(gè)月，年最大蒸發(fā)量為2285.1mm。

雨季時(shí)大氣降水可對(duì)出露的含水層形成補(bǔ)給，但由于井田內(nèi)溝谷較發(fā)育，地表水排泄條件較好,

補(bǔ)給效果一般。但是，該區(qū)煤層埋藏較淺，在井田西部和東部有2、9、10號(hào)煤層煤層露頭，

雖然地表水體及大氣降水在該區(qū)利于排泄，但不排除其沿煤層露頭或?qū)严稁е苯訚B入或沿

充水通道滲入井下，對(duì)礦井生產(chǎn)造成影響。今后五年開采范圍位于井田中北部和西部，煤層埋

藏較淺受到大氣降水的影響。

②地表水體對(duì)煤層開采的影響

汾河支流回祖河從井田中部由北向南流過，井田及西部邊界附近有汾河支流龍闊河，均為

季節(jié)性河流，雨季流量較大，平時(shí)流量甚微，甚至干涸，該河流對(duì)下部含水層具垂向、側(cè)向補(bǔ)

給，使下部含水層富水性增加，開采煤層接近該河流時(shí)應(yīng)留設(shè)防水煤柱，另外，巷道掘進(jìn)至該

河附近或從底部穿過時(shí)要引起高度注意，采用特殊的方法，避免河流水直接滲入井下影響煤層

開采，寶華煤業(yè)一采區(qū)運(yùn)輸巷道中段已從河底通過，采用了架鋼梁、錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)，澆注加固

的方法。同時(shí)地表水也可沿井筒進(jìn)入礦井，造成水害事故，井田內(nèi)各井筒均位于回祖河附近,

井口標(biāo)高與其洪水位標(biāo)高對(duì)照關(guān)系詳見表4-1。

井口與洪水位標(biāo)高對(duì)照表表4-1

井口名稱井口標(biāo)高洪水位標(biāo)高備注

主斜井975.72944

副斜井978.01940

進(jìn)風(fēng)行人井1013.05969

回風(fēng)立井1003.46961

由上表可得，寶華煤業(yè)各井口均建在高于附近的洪水位標(biāo)高的地方，雨季洪水一般不會(huì)對(duì)

13

礦井生產(chǎn)造成危害。

（2）各含水層對(duì)煤層開采的影響

①第四系松散巖類孔隙水

井田內(nèi)黃土廣泛分布，第四系松散砂礫層孔隙地下水，含水層主要為砂礫卵石類，主要分

布于其下部，該含水層地下水大氣降水關(guān)系密切，接受大氣降水補(bǔ)給，雨季含水性強(qiáng)，無雨季

節(jié)可干枯。井田內(nèi)2、9、10號(hào)煤層埋藏較淺，且在井田中北部和西部均有出露，大氣降水及

地表水可沿松散堆積物孔隙或基巖風(fēng)化帶裂隙向下滲透，補(bǔ)給煤層采空區(qū)積水，同時(shí)由于導(dǎo)水

裂隙帶的傳遞作用，井田內(nèi)開采9、10號(hào)煤層時(shí)，可能溝通地表水體，對(duì)煤層開采造成影響。

②二疊系碎屑巖類裂隙水

二疊系上石盒子組砂巖裂隙含水層分別由粒級(jí)不同的粗、中、細(xì)、粉砂巖及泥巖組成，砂

巖之間發(fā)育的厚層泥質(zhì)巖類具有隔水作用，不利于大氣降水入滲補(bǔ)給，正常情況下，各含水層

之間水力聯(lián)系微弱，含水層富水性弱，導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度未到該層，上石盒子組砂巖裂隙含

水層水對(duì)煤層開采影響不大。

下石盒子組、山西組砂巖裂隙水含水層巖性以粗粒砂巖、中粒砂巖為主，為9、10號(hào)煤層

間接含水層充水含水層，富水性弱，受導(dǎo)水裂隙帶影響，煤層開采后導(dǎo)水裂隙帶影響范圍內(nèi)的

各含水層水將進(jìn)入井下，對(duì)煤層開采有一定的影響。

③太原組碎屑巖類夾碳酸巖裂隙水

石炭系上統(tǒng)太原組碎屑巖類夾石灰?guī)r巖溶裂隙含水層主要由3層發(fā)育良好且易被水溶解

的海相石灰?guī)r（K?、"、K,），據(jù)本礦在井巷建設(shè)中進(jìn)行了探放水孔，首采區(qū)工作面L灰?guī)r水富

水性強(qiáng)。據(jù)以往勘探施工的S504號(hào)水文孔，其沖洗液消耗量在0.0067的/h?4m會(huì)水單位涌水

量為0.000291L/S?m,滲透系數(shù)0.000526m/d,故該含水層屬弱一強(qiáng)富水含水層。

根據(jù)導(dǎo)水裂隙帶最大高度計(jì)算，國泰寶華煤業(yè)開采9、10號(hào)煤層導(dǎo)水裂隙帶最大高度為

62.91m,此高度可以導(dǎo)通K”L、凡灰?guī)r含水層，凡、（、K,灰?guī)r含水層富水性不均，富水性弱

-強(qiáng)，但不排除及、（、冗灰?guī)r局部裂隙發(fā)育，形成富水性強(qiáng)的區(qū)域，對(duì)9、10號(hào)煤層開采造

成影響。

④奧陶系中統(tǒng)碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層組

含水層組由石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r及溶洞中次生沉積物等組成。井田奧灰水位

標(biāo)高520m?547m,10號(hào)煤層底板標(biāo)高分別為680-990m,9、10號(hào)煤層標(biāo)高高于奧灰水位標(biāo)

高，故奧灰水對(duì)井田2、9、10號(hào)煤層開采不會(huì)造成影響。

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（3）井田內(nèi)及周邊礦井老窯水對(duì)煤層開采的影響

①本井田采（古）空區(qū)及采空破壞區(qū)積水

根據(jù)2016年礦井水患補(bǔ)充調(diào)查成果和結(jié)合本次工作情況,井田內(nèi)2號(hào)煤層已基本采空，4、

5、7號(hào)零星煤層也有局部被采且已形成一定面積的采空區(qū)及小窯破壞區(qū)，9、10號(hào)已形成一定

面積的采空區(qū)及小窯破壞區(qū)。井田內(nèi)2號(hào)煤層有10個(gè)采空積水區(qū)、小窯破壞區(qū)，面積約2403457

m2,積水量約230134m：'；4、5、7號(hào)煤層有5個(gè)采空積水區(qū)、小窯破壞區(qū)，面積約966591m：

積水量約146433m3；9號(hào)煤層有2個(gè)采空積水區(qū)、小窯破壞區(qū)，均位于井田北部，面積約

166034m2,積水量約15650m：'；10號(hào)煤層有7個(gè)采空積水區(qū)、小窯破壞區(qū)，均位于井田東部，

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面積約1205725m,積水量約119732mo

同時(shí)，對(duì)于歷次地面物探勘探成果，本次利用情況如下：

a.2010年山西地寶能源有限公司地面瞬變電磁法勘探解釋的2號(hào)煤層SI、S2采空積水

異常區(qū)，面積約330841m2,積水量約49899m3,10號(hào)煤層SIS2、S3采空積水異常區(qū)，面積約

211720m2,積水量約43200迷；

b.2016年中國煤炭地質(zhì)總局水文物測隊(duì)地面瞬變電磁法勘探解釋的2號(hào)煤層JS1采空

積水異常區(qū)，面積9392m2；積水量2012m2。

因此，在今后開采過程中要引起高度重視。

②相鄰礦井采（古）空區(qū)積水

根據(jù)2016年9月中國煤炭地質(zhì)總局華盛水文地質(zhì)勘察工程公司提交的《山西靈石國泰寶

華煤業(yè)有限公司礦井水患補(bǔ)充調(diào)查報(bào)告》：國泰寶華煤業(yè)北部與山西靈石國泰亨元順煤業(yè)有限

公司相鄰，東南部與山西靈石紅杏元富煤業(yè)有限公司相接壤，亨元順煤業(yè)開采2、4、10號(hào)煤

層，井田內(nèi)2號(hào)煤層有5個(gè)采空積水區(qū)、小窯破壞區(qū)，均位于井田東部，面積約1588533、積

水量約304441m；'；4號(hào)煤層有8個(gè)采空積水區(qū)、小窯破壞區(qū)，均位于井田東部，面積約1307508m2,

積水量約326543n?；10號(hào)煤層有6個(gè)采空積水區(qū)、小窯破壞區(qū)，均位于井田東部，面積約

1484281m2,積水量約401192m）元富煤礦采空區(qū)積水情況，2號(hào)煤層采空區(qū)積水面積22018282,

積水量225824n?；6號(hào)煤層采空區(qū)積水面積914080m\積水量84135m*10號(hào)煤層采空區(qū)積水

面積182803m：積水量24221m?；總面積329871戶，積水量3441800?。井下主要充水來源，一

為煤層頂板含水層；二為因采空產(chǎn)生的溝通與上覆含水層間的水力聯(lián)系。據(jù)各礦井的觀測資料

表明，井下涌水量動(dòng)態(tài)變化因季節(jié)性不同而增減，同時(shí)隨開采面積不斷擴(kuò)大，而涌水量也相應(yīng)

增加。

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2、礦井充水通道

該井田充水通道主要為斷層和陷落柱等構(gòu)造、因煤層開采產(chǎn)生的冒落帶及導(dǎo)水裂隙帶、封

堵不良的鉆孔及井筒等，現(xiàn)將其分別敘述如下：

(1)構(gòu)造對(duì)煤層開采影響

井田總體為一較寬緩的褶曲構(gòu)造，向、背斜相間排列，井田內(nèi)共發(fā)現(xiàn)褶曲17條，地層平

緩，傾角2。?9°,局部較陡達(dá)14°,斷裂構(gòu)造發(fā)育，共發(fā)現(xiàn)23條正斷層，發(fā)現(xiàn)陷落柱40

個(gè)。

在井下巷道掘進(jìn)至一